Motorbeheerder: 4 stappe (met foto's)

2025 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2025-01-23 12:53

'N 6 motorbestuurderbord met LMD18200 -skyfies.

Stap 1: Vereistes

Bepaal u vereistes. Die LMD18200s kan 3A skakel by 55 V. Die projek, my voorgraadse proefskrif, wat hierdie motorbestuurderbord gebruik het, bevat 6 servomotors wat slegs 'n paar honderd milliampies by 12 V. benodig. Die tesis was die ontwerp van 'n laboratorium planetêre rover om te toets nuwe beheeralgoritmes by MIT's Field and Space Robotics Laboratory.

Stap 2: Ontwerp die stroombaan

Motorbeheer word bewerkstellig deur middel van polswydte modulasie. Alhoewel PWM -versterkers effens ingewikkelder is in beide hardeware en beheer, is hulle baie meer effektief as lineêre versterkers. 'N PWM -versterker werk deur die stroom of spanning baie vinnig oor te skakel na 'n las tussen aan en af toestande. Die krag wat aan die las verskaf word, word bepaal deur die werksiklus van die skakelgolfvorm. Met dien verstande dat die dinamika van die las stadiger is as die frekwensie van omskakeling, sien die las die tydsgemiddelde.

In hierdie ontwerp is die skakelfrekwensie ongeveer 87 kHz, wat afgestem is op die motors op die rover. Die werksiklus is spanning wat beheer word deur die drempel van monostabiele ossillators in te stel wat deur 'n asable ossillator aangedryf word. 'N Digitaal na analoog omskakelaar op die rekenaar van die rover beheer die drempelspanning en dus die werksiklus van die versterkers. Die PWM -golfvorms word deur sewe timers gegenereer (elk van die vier 556's het twee timers, en die agste timer is ongebruik). Die eerste timer is ingestel op 'n stabiele ossillasie en skakel tussen 87 kHz tussen 'n aan- en af -toestand. Hierdie 87 kHz kloksein word ingevoer in die snellers van die ander ses tydtellers, wat in monostabiele modus werk. As 'n monostabiele timer 'n snellersignaal ontvang, verander dit toestand van af (0 volt) na aan (5 volt) vir 'n tydsduur wat deur die insetspanning bepaal word. Die maksimum tyd is ongeveer 75% van die tyd van die verstelbare kloksein en die minimum tyd is nul. Deur die ingangsspannings te verander, sal elke monostabiele timer 'n vierkantsgolf van 87 kHz genereer met 'n insetsiklus tussen 0 en 75%. Die LMD18200 -skyfies werk eenvoudig as digitale skakelaars wat beheer word deur die uitset van die tydtellers en deur die rem- en rigting digitale insette vanaf die rekenaar.

Stap 3: Maak die printplaat

Die printplate is vervaardig deur 'n chemiese etsproses. Met behulp van 'n standaard laserdrukker is die kringspoor op wateroplosbare papier gedruk. Die toner op hierdie papier is oorgedra deur te verhit na 'n saamgestelde koper en isolerende materiaalbord. Ek het die smeltbalk van 'n gedemonteerde laserprinter gebruik, maar 'n strykyster kan ook die ding doen. Die oorblyfsels van die papier is daarna weggespoel, en slegs die toner in die patroon van die kringbaan gelaat. Ferricchloried het die blootgestelde koper geëts en dit van die bord verwyder. Die oorblywende toner is met die hand afgeskrop met die groen kant van 'n spons, wat net die koperkringspore agterlaat. Alternatief is daar kits beskikbaar wat hierdie proses redelik maklik maak.

Stap 4: Soldeer in komponente

Soldeer in al die komponente. Aangesien dit slegs 'n enkellaagbord was, was 'n paar springdrade nodig.